文‧ 圖╱
胡智益 農業部茶及飲料作物改良場副研究員
林祐瑩 農業部茶及飲料作物改良場助理研究員
林金池 農業部茶及飲料作物改良場作物改良科科長
蔡憲宗 農業部茶及飲料作物改良場加工技術科科長
邱垂豐 農業部茶及飲料作物改良場副場長
蘇宗振 農業部茶及飲料作物改良場場長
對於許多消費者而言，臺灣茶是品質保證的代名詞，但茶葉、茶飲品是否真的使用臺灣茶葉，恐怕難以單從肉眼辨別。農業部茶及飲料作物改良場研發「茶葉DNA指紋鑑定技術」，識別茶葉品種與親緣關係，除了避免消費者買到混充低價品種的產品，也能用於臺灣的茶樹品種權與種原保護，助臺灣茶產業永續發展。
茶葉是臺灣重要的高經濟作物，也是具代表性農產品之一，年產量約1.4萬公噸（正常年），產值約新臺幣300億元。「臺灣茶，世界香」，茶葉的香氣與滋味品質備受消費者重視，而這些特性與茶樹品種密切相關，如青心烏龍帶有淡雅花香、臺茶12號（金萱）具有奶香風味、臺茶18號（紅玉）則融合了薄荷與肉桂香等品種的特色，廣受國內外市場消費者的喜愛。
目前市售茶品無論是比賽茶、品牌精品茶、罐裝茶、手搖飲或袋茶等，大多標明所使用的品種，供消費者辨識，顯示「品種標示」已成為市場信任與行銷的基礎。然而市面上仍偶有業者以低價品種混充高價品種，攪亂市場秩序，損及產業信譽。
為穩定茶葉交易秩序與保障生產者與消費者權益，茶改場研發的茶葉DNA指紋鑑定技術，利用分子生物學原理，透過分析茶樹基因體中具特異性DNA序列多型性，識別茶葉品種及親緣關係。這項技術核心原理為：真核生物基因體中存在大量具變異性的短重複DNA序列，不同品種的序列長度不同，可透過聚合酶擴增反應（PCR）及毛細管電泳技術比對基因型，進而成為鑑別茶葉品種的依據。
以下圖為例，圖中為3個外型相似的茶芽品種，由左至右依序為青心烏龍、四季春、青心大冇，在A01分子標誌的分析區域的簡單重複序列（SSRs）數量不同，致使三個品種的序列長度也會不同，因而成為鑑定依據。
目前這項技術已開發4套鑑定組（共12組多型性分子標誌），可快速比對臺灣144個品種（系）的資料庫，鑑定準確率高且具成本效益，並已於2023年刊登於國際SCI期刊Journal of Food and Drug Analysis，其多重鑑別力達0.99以上，多重配對率僅5.34×10⁻¹⁴，證實為國際級的高可信度技術，可作為提升產品品質、防止偽劣與保護智慧財產權的最佳工具。
從分析圖譜判讀茶葉品種訊號 助業者把關食安、強化品牌形象
茶葉DNA指紋鑑定技術不僅可使用茶苗與鮮葉作為檢驗材料，亦適用於成品茶（茶乾、茶葉）的鑑定分析，相關在茶產業的應用面如下：
茶苗純度與茶樹品種鑑定：茶樹為多年生木本作物，一次種植常超過20年，選擇正確且優良的品種至關重要。部分茶苗業者提供的苗木可能混雜異品種，影響茶農後續茶園管理、風味一致性與比賽參賽資格。透過DNA指紋鑑定，可精確確認茶苗的純度，讓茶農在選購與栽培上更具信心。
品種權保護與侵權鑑定：截至2025年7月，臺灣已有多個茶樹品種（如臺茶19、20、22、25號）取得《植物品種及種苗法》保護。過往品種侵權鑑定仰賴DUS外觀性狀檢定，檢測作物外觀性狀的獨特性（distinct）、一致性（uniform）和穩定性（stable），但常受環境干擾影響判斷。相較之下，DNA指紋技術不受栽培環境與生長時期限制，為國際科學界公認的穩定技術。日本已採用DNA鑑定於茶樹侵權案例，臺灣亦將茶樹列為優先適用DNA技術的作物之一，未來有望作為品種侵權訴訟的重要科學依據。
精品茶品種鑑定與混合品種辨識：精品茶或比賽茶的品種與其產品品質及參賽資格的公正性密切相關，故品種鑑定有其必要性。相對於其他農產品多以鮮嫩組織為鑑定材料，茶葉在消費端多為加工成品。有鑑於此，本技術分析的是DNA序列長度為300bp以下的短片段區域，仍可成功從高溫製程後的茶葉中提取，並有效進行品種確認與混合品種鑑定。自2021年起，該技術已應用於茶葉比賽樣品、產地溯源與市售抽查，協助確認樣品是否為單一純種或混合品，保障消費者與優質茶農、業者的權益。
舉例而言，下圖中甲、乙、丙三個凍頂烏龍茶比賽茶茶樣，在A套組（A01、A02、A03分子標誌）的分析圖譜。在A01分子標誌中，甲、乙、丙茶樣的訊號均為2個訊號（132bp、138bp），無法區別；在A02分子標誌中，甲茶樣出現3個訊號（190bp、197bp、203bp）、乙茶樣出現2個訊號（190bp、203bp）、丙茶樣出現2個訊號（190bp、203bp），可區別3個茶樣；在A03分子標誌中，甲茶樣出現3個訊號（249bp、261bp、267bp）、乙茶樣出現2個訊號（261bp、267bp）、丙茶樣出現1個訊號（249bp），可區別3個茶樣。由以上訊號經比對資料庫後綜合判別，甲茶樣為兩品種的混樣（混合品種青心烏龍及臺茶12號），乙茶樣為單一品種的純樣（品種為青心烏龍），丙茶樣為單一品種的純樣（品種為臺茶12號）。
商用茶原料來源把關：因應手搖飲與即飲茶市場擴張，部分商用茶原料仰賴進口。然而商用進口茶多為大葉種，與臺灣自產的品種（如臺茶12號、四季春等）基因型差異明顯。透過DNA鑑定，食品業者可驗證供應商原料是否摻雜非臺灣茶樣，強化食品安全與品牌形象。
以上方食品業者送驗的商用紅茶樣品分析圖譜為例，灰色區域為臺灣品種特徵指紋區，該茶樣鑑定結果為混合品種茶樣，且具有非臺灣茶品種訊號。
分析技術把關茶產品原料成分 也有助於種原保存、親本判別
這項技術除了應用在商用茶和精品茶等產品的鑑定與辨別，對於種原辨識、研究與保存也能發揮作用，守護臺灣茶產業的珍貴種原純正性。
種原保存與研究：茶樹的種質資源，包括育成品種、引進品種、地方品系、原生山茶及近緣物種，這些種原通常是茶樹育種改良的原始材料，也是發展栽培研究（如環境耐受性）的基礎。
茶改場前身安平鎮製茶試驗場自1903年成立後，即著手收集茶樹種原，並建立茶樹種原圃。茶樹屬於異交作物，需利用無性繁殖（如扦插）方式保存種原，然種原圃的茶樹也會天然授粉雜交，發育的種子掉落繁殖成新植株（實生苗）後，若未即時移除，長時間後將會影響品種園的純度，而DNA鑑定可協助剔除異形株，維持品種純正性。
新品種親緣關係分析與親本預測：茶樹育種程序的第一步驟為創造具有遺傳變異的選拔族群，最常見的方法為人工雜交及天然雜交。人工雜交育種是指選定兩個親本（母本及父本）透過人為控制授粉的方式進行雜交，獲得雜交後裔後，再根據目標性狀進行選拔工作。茶樹屬於異交作物，若選擇的兩個親本親緣過近，可能導致後代出現生長勢弱勢，品質下降。茶葉DNA指紋鑑定技術可運用統計模型計算遺傳距離與相似度，並進行主成分分析與群聚圖示，協助育種家選擇遺傳差異較大、具潛力的育種親本，大幅提高優良基因組合後代的可能性，有助於臺灣茶樹資源的保護和利用。
天然雜交育種是指選定優良品種作為母本後，以開放授粉的方式，藉由風力、昆蟲、小型生物等進行天然授粉雜交，所獲得的選拔族群，此類族群的父本通常屬於「父不詳」，若想要瞭解親本來源，可透過DNA指紋比對資料庫，即可推測未知親本來源。
例如臺茶25號（紫韻）屬於天然雜交育成品種，經比對後確認其父本為臺茶13號，此技術為後續新品種親緣溯源提供有效工具，並利於選育具代表優良性狀的雜交後代。 整體而言，茶葉DNA指紋鑑定技術具備精準、快速、低成本、應用廣的特色，能有效維護茶樹品種的正確性與產業秩序，是接軌國際、保障農民、品質監控，建立消費者信任的重要利器。隨著科技進步與政策支持，該技術將持續精進，如引進基因體分析技術，建立臺灣品種的基因體DNA序列資料，結合表型體性狀資料，配合AI大數據分析技術，可於品種權保護、產品驗證與分子標誌輔助選種技術開發等領域發揮更大效益，落實DNA科技守護臺灣茶產業的未來，為臺灣茶產業的永續發展奠定堅實基礎。
